(57)【要約】【課題】観察条件が変化したとしても波長推定精度の低下を招くことなく適切な分光推定画像を取得する。【解決手段】撮像素子２２から出力された画像信号に対し推定マトリクスデータを用いて分光画像処理を施して所定波長の分光推定画像信号を取得する分光画像生成部３２と、推定マトリクスデータを記憶する記憶部３３とを備えた画像取得装置において、記憶部３３に、観察対象の複数種類の観察条件に応じた複数の推定マトリクスデータを記憶し、複数種類の観察条件のうちのいずれかの観察条件を選択する観察条件選択信号を制御部３５により受け付け、分光画像生成部３２が、制御部３５により受け付けられた観察条件選択信号に応じた観察条件に対応する推定マトリクスデータを記憶部３３から読み出して画像信号に対し分光画像処理を施すようにする。【選択図】図１
2010022464.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
照明光の観察対象への照射により前記観察対象から反射された反射光を撮像素子により受光して前記観察対象の像を撮像し、前記撮像素子から出力された画像信号に対し信号処理パラメータを用いて信号処理を施して所定波長の分光推定画像信号を取得する画像取得方法において、
前記観察対象の複数種類の観察条件に応じた複数の信号処理パラメータを予め記憶し、
前記複数種類の観察条件のうちのいずれかの観察条件を選択する観察条件選択信号を受け付け、
該受け付けた観察条件選択信号に応じた観察条件に対応する前記信号処理パラメータを用いて前記画像信号に対し前記信号処理を施すことを特徴とする画像取得方法。
【請求項２】
照明光の観察対象への照射により前記観察対象から反射された反射光を受光して前記観察対象の像を撮像する撮像素子と、該撮像素子から出力された画像信号に対し信号処理パラメータを用いて信号処理を施して所定波長の分光推定画像信号を取得する信号処理部と、前記信号処理パラメータを記憶する記憶部とを備えた画像取得装置において、
前記記憶部が、前記観察対象の複数種類の観察条件に応じた複数の信号処理パラメータを記憶するものであり、
前記複数種類の観察条件のうちのいずれかの観察条件を選択する観察条件選択信号を受け付ける選択信号受付部を有し、
前記信号処理部が、前記選択信号受付部により受け付けられた観察条件選択信号に応じた観察条件に対応する前記信号処理パラメータを前記記憶部から読み出して前記画像信号に対し前記信号処理を施すものであることを特徴とする画像取得装置。
【請求項３】
前記記憶部が、前記複数種類の観察条件に応じた複数の信号処理パラメータを、前記観察対象の種類毎に記憶するものであり、
前記選択信号受付部が、前記観察条件選択信号とともに、前記観察対象の種類を選択する観察対象選択信号を受け付けるものであり、
前記信号処理部が、前記選択信号受付部により受け付けられた前記観察条件選択信号に応じた観察条件と前記観察対象選択信号に応じた観察対象とに対応する前記信号処理パラメータを前記記憶部から読み出して前記画像信号に対し前記信号処理を施すものであることを特徴とする請求項２記載の画像取得装置。
【請求項４】
前記複数種類の観察条件が、通常条件と、色素散布条件および組織状態条件のうちの少なくとも１つとを含むものであることを特徴とする請求項２または３記載の画像取得装置。
【請求項５】
体腔内に挿入されて前記観察対象から反射された反射光を検出するスコープ部と、
該スコープ部の先端の前記体腔内における位置情報を取得するスコープ先端位置情報取得部と、
該スコープ先端位置情報取得部により取得された位置情報に基づいて前記観察対象を特定し、該特定された観察対象を選択する前記観察対象選択信号を出力する観察対象特定部とをさらに備え、
前記選択信号受付部が、前記観察対象特定部から出力された観察対象選択信号を受け付けるものであることを特徴とする請求項２から４いずれか１項記載の画像取得装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数種類の狭帯域分光画像を取得し、これらの狭帯域分光画像を用いて診断用画像を取得する画像取得方法および装置であって、特に、演算処理を施すことによって狭帯域分光推定画像を取得する画像取得方法および装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、体腔内の組織を観察する内視鏡装置が広く知られており、白色光によって照明された体腔内の観察対象を撮像して通常画像を得、この通常画像をモニタ画面上に表示する電子式の内視鏡が広く実用化されている。
【０００３】
そして、上記のような内視鏡装置として、消化器官（たとえば胃など）の生体粘膜を撮像し、その生体粘膜の複数種類の狭帯域分光画像を取得し、これらの狭帯域分光画像を用いて診断用画像を生成することによって、生体粘膜の微細構造などを精度よく抽出することができる電子内視鏡装置が提案されている。たとえば、特許文献１では、可視光領域の照明光の生体粘膜の照射によって撮像素子により取得されたカラー画像信号に対し、演算処理を施すことによって狭帯域分光推定画像を生成する方法が提案されている。特許文献１に記載の方法は、具体的には、撮像素子のＲＧＢフィルタのそれぞれのカラー感度特性を数値データ化したものと、特定の狭帯域バンドパスの分光特性を数値データ化したものとの関係をマトリクスデータ（係数セット）として求め、このマトリクスデータと撮像素子により取得されたＲＧＢ信号との演算により狭帯域バンドパスフィルタを介して得られる分光推定画像信号を疑似的に得るものである。
【０００４】
また、上記のように演算処理によって狭帯域分光推定画像を取得する電子内視鏡装置として、特許文献２には、太さの異なる血管や深さの異なる血管や進行度の異なる癌組織などといった異なる観察対象に応じて、狭帯域分光推定画像の波長域を変更することによって検出精度を向上させることができる電子内視鏡装置が提案されている。
【０００５】
また、特許文献３には、使用するスコープの分光感度特性に応じて上述したマトリクスデータを変更することによって波長推定精度を向上させることができる電子内視鏡装置が提案されている。
【特許文献１】特開２００３−９３３３６号公報
【特許文献２】特開２００６−２３９２０６号公報
【特許文献３】特開２００６−２３９２０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、たとえば、特許文献２に記載の方法のように、異なる観察対象に応じて波長域を変更したとしても、たとえば、その観察対象に薬剤を散布したりして観察条件が変化した場合には、反射光の波長が変わってくるため、反射光の波長が一定であることを前提したマトリクスデータを用いた演算処理を行ったのでは狭帯域分光画像の波長推定精度が低下してしまう。また、観察対象が炎症をおこしていたり、出血したりしていた場合においても、観察対象が正常であることを前提としたマトリクスデータを用いた演算処理を行ったのでは、同様に狭帯域分光画像の波長推定精度が低下してしまう。
【０００７】
また、特許文献３に記載の方法においても、スコープの分光感度特性は考慮されているが、上記のような観察条件の変化は考慮されていないので、上記と同様の問題が生じる。
【０００８】
本発明は上記の問題に鑑みてなされたものであり、観察条件が変化したとしても波長推定精度の低下を招くことなく適切な分光推定画像を取得することができる画像取得方法および装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の画像取得方法は、照明光の観察対象への照射により観察対象から反射された反射光を撮像素子により受光して観察対象の像を撮像し、撮像素子から出力された画像信号に対し信号処理パラメータを用いて信号処理を施して所定波長の分光推定画像信号を取得する画像取得方法において、観察対象の複数種類の観察条件に応じた複数の信号処理パラメータを予め記憶し、複数種類の観察条件のうちのいずれかの観察条件を選択する観察条件選択信号を受け付け、その受け付けた観察条件選択信号に応じた観察条件に対応する信号処理パラメータを用いて画像信号に対し信号処理を施すことを特徴とする。
【００１０】
本発明の画像取得装置は、照明光の観察対象への照射により観察対象から反射された反射光を受光して観察対象の像を撮像する撮像素子と、撮像素子から出力された画像信号に対し信号処理パラメータを用いて信号処理を施して所定波長の分光推定画像信号を取得する信号処理部と、信号処理パラメータを記憶する記憶部とを備えた画像取得装置において、記憶部が、観察対象の複数種類の観察条件に応じた複数の信号処理パラメータを記憶するものであり、複数種類の観察条件のうちのいずれかの観察条件を選択する観察条件選択信号を受け付ける選択信号受付部を有し、信号処理部が、選択信号受付部により受け付けられた観察条件選択信号に応じた観察条件に対応する信号処理パラメータを記憶部から読み出して画像信号に対し信号処理を施すものであることを特徴とする。
【００１１】
また、上記本発明の画像取得装置においては、記憶部を、複数種類の観察条件に応じた複数の信号処理パラメータを、観察対象の種類毎に記憶するものとし、選択信号受付部を、観察条件選択信号とともに、観察対象の種類を選択する観察対象選択信号を受け付けるものとし、信号処理部を、選択信号受付部により受け付けられた観察条件選択信号に応じた観察条件と観察対象選択信号に応じた観察対象とに対応する信号処理パラメータを記憶部から読み出して画像信号に対し信号処理を施すものとすることができる。
【００１２】
また、複数種類の観察条件として、通常条件と、色素散布条件および組織状態条件のうちの少なくとも１つとを含むようにすることができる。
【００１３】
また、体腔内に挿入されて観察対象から反射された反射光を検出するスコープ部と、スコープ部の先端の体腔内における位置情報を取得するスコープ先端位置情報取得部と、スコープ先端位置情報取得部により取得された位置情報に基づいて観察対象を特定し、その特定された観察対象を選択する観察対象選択信号を出力する観察対象特定部とをさらに設け、選択信号受付部を、観察対象特定部から出力された観察対象選択信号を受け付けるものとすることができる。
【００１４】
ここで、上記「観察条件」とは、観察対象に特定の変化が生じているか否か、またはどのような変化を生じているかを示す情報のことをいう。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の画像取得方法および装置によれば、観察対象の複数種類の観察条件に応じた複数の信号処理パラメータを予め記憶し、複数種類の観察条件のうちのいずれかの観察条件を選択する観察条件選択信号を受け付け、その受け付けた観察条件選択信号に応じた観察条件に対応する信号処理パラメータを用いて画像信号に対し信号処理を施すようにしたので、観察条件が変化したとしても波長推定精度の低下を招くことなく適切な分光推定画像を取得することができる。
【００１６】
たとえば、複数種類の観察条件として、通常条件と色素散布条件とを含むようにした場合には、たとえば、炎症を起こした粘膜を診る場合、色素散布前の粘膜については、通常条件の赤みがよく見えるような推定マトリクスデータを利用するようにすれば、炎症部分をより明確に認識することができるが、この粘膜にインディゴの色素を散布すると赤い部分と青い部分とが混ざってしまい、上記推定マトリクスデータのままであると逆に炎症部分が認識し辛くなってしまう。そこで、色素散布条件に応じた推定マトリクスデータを用いるようにすれば、インディゴの青い部分を見え難くすることができ、これにより炎症部分をより明確に認識できるようにすることができる。
【００１７】
また、上記本発明の画像取得方法および装置において、複数種類の観察条件に応じた複数の信号処理パラメータを、観察対象の種類毎に記憶するようにした場合には、観察対象と観察条件との両方を加味した信号処理パラメータを用いて信号処理を行うことでき、より精度の高い分光推定画像を取得することができる。
【００１８】
また、スコープ部の先端の体腔内における位置情報を取得し、その取得した位置情報に基づいて観察対象を特定するようにすれば、操作者が観察対象を操作入力しなくても自動的に観察対象を設定することができ、自動的に使用する信号処理パラメータを切り替えてより適切な分光推定画像を取得することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、図面を参照して本発明の画像取得装置の一実施形態を用いた内視鏡システムについて詳細に説明する。図１は、本発明の実施形態を用いた内視鏡システム１の概略構成を示すものである。
【００２０】
内視鏡システム１は、図１に示すように、被験者の体腔内に挿入され、観察対象を観察するためのスコープユニット２０と、このスコープユニット２０が着脱自在に接続されるプロセッサユニット３０と、スコープユニット２０が光学的に着脱自在に接続され、照明光Ｌ０を射出するキセノンランプが収納された照明光ユニット１０とを備えている。なお、プロセッサユニット３０と照明光ユニット１０とは、一体的に構成されているものであってもよいし、あるいは別体として構成されているものであってもよい。
【００２１】
照明光ユニット１０は、通常観察を行うための照明光Ｌ０をキセノンランプから射出するものである。照明光ユニット１０は、スコープユニット２０のライトガイド１１に光学的に接続されており、照明光Ｌ０をライトガイド１１の一端から入射するように構成されている。
【００２２】
スコープユニット２０は、結像光学系２１、撮像素子２２、ＣＤＳ／ＡＧＣ回路２３、Ａ／Ｄ変換部２４、およびＣＣＤ駆動部２５を備えており、各構成要素はスコープコントローラ２６により制御される。撮像素子２２はたとえばＣＣＤやＣＭＯＳ等からなり、結像光学系２１により結像された観察対象像を光電変換して画像情報を取得するものである。この撮像素子２２としては、例えば撮像面にＭｇ（マゼンタ），Ｙｅ（イエロー），Ｃｙ（シアン），Ｇ（グリーン）の色フィルタを有する補色型の撮像素子、あるいはＲＧＢの色フィルタを有する原色型撮像素子を用いることができるが、本実施形態においては、原色型撮像素子を用いるものとする。なお、撮像素子２２の動作はＣＣＤ駆動部２５により制御される。また、撮像素子２２が画像信号を取得したとき、ＣＤＳ／ＡＧＣ（相関二重サンプリング／自動利得制御）回路２３がサンプリングして増幅し、Ａ／Ｄ変換部２４がＣＤＳ／ＡＧＣ回路２３から出力された画像信号をＡ／Ｄ変換し、その画像信号がプロセッサユニット３０に出力される。
【００２３】
また、スコープユニット２０には、スコープコントローラ２６に接続され、観察モードの切換などの種々の操作を設定可能な操作部２７が設けられている。
【００２４】
また、スコープユニット２０の先端には照明窓２８が設けられ、この照明窓２８には、一端が照明光ユニット１０に接続されたライトガイド１１の他端が対面している。
【００２５】
プロセッサユニット３０は、照明光Ｌ０の観察対象への照射によってスコープユニット２０により撮像された通常像に基づいて生成されたＲ、Ｇ、Ｂの３色のカラー画像信号を取得する画像取得部３１と、画像取得部３１により取得されたカラー画像信号に対し、推定マトリクスデータを用いて分光画像処理を施して所定波長の分光推定画像信号を生成する分光画像生成部３２と、分光画像生成部３２において分光画像処理を行うために用いられる推定マトリクスデータが記憶されている記憶部３３と、画像取得部３１から出力されたカラー画像信号または分光画像生成部３２において生成された分光推定画像信号に対し、種々の処理を施して表示用画像信号を生成する表示信号生成部３４と、プロセッサユニット３０全体を制御する制御部３５とを備えている。各部の動作については、後で詳述する。
【００２６】
また、プロセッサユニット３０には、操作者の入力を受け付ける入力部２が接続されている。入力部２は、操作者による観察対象と観察条件の入力を受け付けるものであり、その入力によって選択された観察対象に応じた観察対象選択信号と観察条件に応じた観察条件選択信号とをプロセッサユニット３０の制御部３５に出力するものである。入力部２は、たとえば、キーボードやマウスなどのポインティングデバイスにより構成される。
【００２７】
また、プロセッサユニット３０の記憶部３３には、図２に示すような、複数の推定マトリクスデータ１〜Ｚが記憶されている。この推定マトリクスデータ１〜Ｚは、それぞれ所定の観察対象と観察条件との組み合わせに対応して算出されたものである。具体的には、所定の観察対象について所定の観察条件下で分光反射強度分布に関する測定データを取得し、Ｗｉｎｎｅｒ推定に基づいて上記観察対象の上記観察条件下での分光反射強度分布を推定するためのマトリクスを求めている。
【００２８】
また、プロセッサユニット３０の制御部３５には、入力部２から出力された観察対象選択信号と観察条件選択信号を受け付ける選択信号受付部が設けられている。そして、選択信号受付部により受け付けられた観察対象選択信号に応じた観察対象の情報と、観察条件選択信号に応じた観察条件の情報とが分光画像生成部３２に出力される。
【００２９】
また、プロセッサユニット３０の分光画像生成部３２には、図３に示すような、複数種類の観察対象と複数種類の観察条件とに対応する推定マトリクスデータ１〜Ｚを示すテーブルが設けられており、分光画像生成部３２は、制御部３５から出力された観察対象の情報と観察条件の情報とを受け付け、図３に示すテーブルを参照し、受け付けた観察対象と観察条件の組み合わせに対応する推定マトリクスデータの種類を求め、その種類の推定マトリクスデータを記憶部３３に記憶されている推定マトリクスデータ１〜Ｚの中から選択して読み出すものである。
【００３０】
表示装置３は、液晶表示装置やＣＲＴ等から構成され、プロセッサユニット３０から出力された表示用画像信号に基づいて、通常画像および分光推定画像などを表示するものである。また、表示装置３は、操作者が複数種類の観察対象および観察条件の中からいずれかの観察対象および観察条件を選択可能なように、複数種類の観察対象および観察条件を表示するものである。具体的には、たとえば、図４に示すような、画面が表示され、観察対象として、「太い血管」、「細い血管」、「組織の隆起形状」または「組織の陥没形状」などのうちの１つがマウスなどのポインティングデバイスにより選択できるように表示される。また、さらに、観察条件として、「通常条件」、「インディゴ散布」、「ルゴール散布」、「炎症を起こしている」、「出血をしている」、または「胆汁が付着している」などのうちの１つがマウスなどのポインティングデバイスにより選択できるように表示される。なお、観察対象と観察条件については、上記に挙げたもの限らず、その他のものを採用するようにしてもよい。また、上記に挙げた「太い血管」、「細い血管」、「組織の隆起形状」または「組織の陥没形状」などが、図３における観察対象（１）、観察対象（２）、・・・、観察対象（ｍ）などに対応し、「通常条件」、「インディゴ散布」、「ルゴール散布」、「炎症を起こしている」または「出血をしている」または「胆汁が付着している」などが、図３における観察条件（１）、観察条件（２）、・・・、観察条件（ｎ）などに対応する。
【００３１】
次に、本実施形態の内視鏡システムの動作について説明する。まず、観察対象へ照明光Ｌ０を照射して取得したカラー画像信号に基づいて、通常画像を表示する通常観察モードの際の動作について説明する。
【００３２】
まず、スコープユニット２０の操作部２７または入力部２において、操作者により通常観察モードが設定される。そして、通常観察モードが設定されると、照明光ユニット１０から照明光Ｌ０が射出される。そして、照明光Ｌ０はライトガイド１１を介して照明窓２８から観察対象に照射される。そして、照射光Ｌ０の照射によって観察対象を反射した反射光Ｌ１がスコープユニット２０の結像光学系２１に入射され、結像光学系２１によって撮像素子２２の撮像面に通常像が結像される。そして、ＣＣＤ駆動部２５によって駆動された撮像素子２２が観察対象の通常像を撮像してカラー画像信号を取得する。このカラー画像信号はＣＤＳ／ＡＧＣ回路２３で相関二重サンプリングと自動利得制御による増幅を受けた後、Ａ／Ｄ変換部２４でＡ／Ｄ変換されて、デジタル信号としてプロセッサユニット３０に入力される。
【００３３】
そして、スコープユニット２０から出力されたカラー画像信号が、プロセッサユニット３０の画像取得部３１により取得され、そして、そのカラー画像信号は、表示信号生成部３４に出力される。そして、表示信号生成部３４は、そのカラー画像信号に各種の信号処理を施した上、輝度信号Ｙと色差信号Ｃで構成されるＹ／Ｃ信号を生成し、さらに、このＹ／Ｃ信号へ対し、Ｉ／Ｐ変換およびノイズ除去などの各種信号処理を施して表示用画像信号を生成し、この表示用画像信号を表示装置３へ出力する。そして、表示装置３は、入力された表示用画像信号に基づいて通常画像を表示する。
【００３４】
次に、本実施形態の内視鏡システムにおいて、被観察体へ照明光Ｌ０を照射して取得したカラー画像信号に基づいて、分光推定画像を表示する分光推定画像観察モードの際の動作について説明する。
【００３５】
まず、スコープユニット２０の操作部２７または入力部２において、操作者により分光推定画像観察モードが設定される。そして、分光推定画像観察モードが設定されると、図４に示すような、観察対象および観察条件を選択可能な選択画面が表示装置３に表示される。
【００３６】
そして、表示装置３に選択画面が表示されると、操作者により複数種類の観察対象のうちのいずれか１つの観察対象と、複数種類の観察条件のうちのいずれか１つの観察条件が入力部２によって選択される。
【００３７】
そして、入力部２によって観察対象および観察条件が選択されると、入力部２から観察対象選択信号および観察条件選択信号が出力され、制御部３５の選択信号受付部により受け付けられる。
【００３８】
そして、制御部３５は観察対象選択信号および観察条件選択信号を受け付けると、その観察対象選択信号に応じた観察対象の情報と観察条件選択信号に応じた観察条件の情報を分光画像生成部３２に出力する。
【００３９】
分光画像生成部３２は、観察対象の情報と観察条件の情報とを受け付けると、図３に示すテーブルを参照して推定マトリクスデータの種類を取得する。たとえば、観察対象の情報が観察対象（２）で、観察条件の情報が観察条件（３）であった場合には、推定マトリクスデータの種類として推定マトリクスデータ４を取得する。そして、その取得した推定マトリクスデータの種類が示す推定マトリクスデータを記憶部３３から読み出す。観察対象の情報が観察対象（２）で、観察条件の情報が観察条件（３）であった場合には推定マトリクスデータ４を記憶部３３から読み出す。
【００４０】
そして、次に、スコープユニット２０により観察対象の撮像が行なわれる。分光推定画像観察モードにおいても、通常観察モードと同様に、照射光Ｌ０が観察対象に照射され、その照射によって観察対象を反射した反射光Ｌ１がスコープユニット２０の結像光学系２１に入射され、結像光学系２１によって撮像素子２２の撮像面に通常像が結像される。そして、撮像素子２２が観察対象の通常像を撮像してカラー画像信号を取得し、そのカラー画像信号はＣＤＳ／ＡＧＣ回路２３で相関二重サンプリングと自動利得制御による増幅を受けた後、Ａ／Ｄ変換部２４でＡ／Ｄ変換されて、デジタル信号としてプロセッサユニット３０に入力される。
【００４１】
そして、画像取得部３１によって取得されたカラー画像信号は、分光画像生成部３２に出力される。
【００４２】
そして、分光画像生成部３２において、入力されたカラー画像信号Ｒ,Ｇ,Ｂに対して、観察対象と観察条件との組み合わせに対応した推定マトリクスデータが用いられて分光画像処理が施される。たとえば、観察対象の情報が観察対象（２）で、観察条件の情報が観察条件（３）であった場合には、記憶部３３から読み出された推定マトリクスデータ４を用いて分光画像処理が施される。分光画像処理は、具体的には、下式を計算することによって行われる。
【数１】
2010022464.tif 000003
【００４３】
そして、上式を算出することによって分光推定画像のＲ成分の画像信号Ｒ’、Ｇ成分の画像信号Ｇ’、Ｂ成分の画像信号Ｂ’が取得される。
【００４４】
そして、分光画像生成部３２において生成された分光推定画像信号Ｒ’,Ｇ’、Ｂ’は、表示信号生成部３４に出力される。そして、表示信号生成部３４は、入力された分光推定画像信号Ｒ’,Ｇ’、Ｂ’に各種の信号処理を施した上、輝度信号Ｙと色差信号Ｃで構成されるＹ／Ｃ信号を生成し、さらに、このＹ／Ｃ信号へ対し、Ｉ／Ｐ変換およびノイズ除去などの各種信号処理を施して表示用画像信号を生成し、この表示用画像信号を表示装置３へ出力する。そして、表示装置３は、入力された表示用画像信号に基づいて分光推定画像を表示する。
【００４５】
また、上記実施形態の内視鏡システムにおいては、記憶部３３に図２に示すような推定マトリクスデータ１〜Ｚを記憶するようにしたが、その代わりに、下表１に示すような、全波長推定マトリクスデータを観察条件ｎ（ｎ＝１〜Ｚ）毎に予め取得し、このＺ個の全波長推定マトリクスデータを記憶部３３に記憶するようにしてもよい。なお、この全波長推定マトリクスデータの取得方法については、上述した推定マトリクスデータの取得方法と同様である。この表１の全波長推定マトリクスデータは、例えば４００ｎｍから７００ｎｍの波長域を５ｎｍ間隔で分けた６１の波長域パラメータ（係数セット）ｐ１〜ｐ６１からなる。パラメータｐ１〜ｐ６１は各々、マトリクス演算のための係数ｋｐｒｎ，ｋｐｇｎ，ｋｐｂｎ（ｐ＝１〜６１）から構成されている。
【表１】
2010022464.tif 000004
【００４６】
上記のように記憶部３３に観察条件ｎ毎のＺ個の全波長推定マトリクスデータを記憶した場合の作用を以下に説明する。
【００４７】
この場合も、操作者により入力部２によって観察対象および観察条件が選択されると、入力部２から観察対象選択信号および観察条件選択信号が出力され、制御部３５の選択信号受付部により受け付けられる。
【００４８】
そして、制御部３５は観察対象選択信号および観察条件選択信号を受け付けると、その観察対象選択信号に応じた観察対象の情報と観察条件選択信号に応じた観察条件の情報を分光画像生成部３２に出力する。
【００４９】
分光画像生成部３２は、観察条件の情報を受け取ると、その観察条件に対応する全波長推定マトリクスデータを記憶部３３から読み出す。そして、表１に示す３×６１のマトリクスを用いて、次式で示すマトリクス演算を行って、推定反射スペクトルデータ（ｑ１〜ｑ６１）を算出する。
【数２】
2010022464.tif 000005
【００５０】
また、分光画像生成部３２は、観察対象の情報を受け取ると、その観察対象に対応する３つの波長域λ１，λ２，λ３からなる波長セットを取得する。なお、分光画像生成部３２には、各観察対象とその各観察対象に対応する波長セットとが対応付けられたテーブルが予め記憶されている。
【００５１】
そして、上記のようにして取得された波長セットの波長域λ１，λ２，λ３に対応する推定反射スペクトルデータがそれぞれ取得される。例えば、３つの波長域λ１，λ２，λ３が波長５００ｎｍ，６２０ｎｍ，６５０ｎｍである場合には、それぞれの波長に対応する表１のパラメータｐ２１，ｐ４５，ｐ５１の係数が用いられて算出された推定反射スペクトルデータｑ２１，ｑ４５，ｑ５１が取得される。
【００５２】
そして、この取得された推定反射スペクトルデータｑ２１，ｑ４５，ｑ５１が、分光推定画像のＲ成分の画像信号Ｒ’、Ｇ成分の画像信号Ｇ’、Ｂ成分の画像信号Ｂ’として取得される。
【００５３】
なお、３つの波長域λ１，λ２，λ３の波長セットとしては、例えば、観察対象が太い血管である場合には５５０ｎｍ、５００ｎｍ、４７０ｎｍ、細い血管である場合には５２０ｎｍ、５００ｎｍ，４０５ｎｍなどを用いることができる。
【００５４】
なお、上記実施形態の内視鏡システムにおいては、通常観察モードにおいて通常画像を表示し、分光推定画像観察モードにおいて分光推定画像を表示するようにしたが、これらのモードの処理を両方行って、通常画像および分光推定画像を同時もしくは切り替えて表示するようにしてもよい。
【００５５】
また、上記実施形態の内視鏡システムにおいては、観察対象の情報については、操作者が入力部２によって選択して入力するようにしたが、これに限らず、たとえば、図５に示すように、プロセッサユニット３０に、体腔内におけるスコープユニット２の先端の位置情報を取得する先端位置情報取得部３６と、先端位置情報取得部３６により取得された位置情報に基づいて観察対象を特定し、その特定された観察対象に応じた観察対象選択信号を出力する観察対象特定部３７とをさらに設け、制御部３５の選択信号受付部が、観察対象特定部３７から出力された観察対象選択信号を受け付けて分光画像生成部３２に観察対象の情報を出力するようにしてもよい。
【００５６】
先端位置情報取得部３６としては、たとえば、被験者の放射線画像を表わす放射線画像信号を取得し、その放射線画像信号に基づいて、放射線画像内におけるスコープユニット２０の先端位置を特定するような構成を採用することができる。
【００５７】
また、スコープユニット２０の先端にＩＣタグなどを設け、その被験者の体腔内にあるＩＣタグを外からセンサなどで検出することによってスコープユニット２０の先端位置を特定し、その先端位置情報を先端位置情報取得部３６が取得するようにしてもよい。
【００５８】
また、図６に示すように、スコープユニット２０の体腔内に挿入される挿入部分に、線などが所定の間隔を空けて配置された目盛り２０ａを付すとともに、被験者の口に装着されるマウスピース４０に目盛り２０ａを検出する光学センサ４１を設け、この光学センサ４１によって検出された検出信号を先端位置情報取得部３６に出力し、先端位置情報取得部３６において、入力された検出信号に基づいてスコープユニット２０の先端位置情報を取得するようにしてもよい。具体的には、たとえば、先端位置情報取得部３６が、光学センサ４１から出力された目盛り検出信号をカウントし、そのカウント数に基づいて先端位置情報を取得するようにすればよい。なお、目盛り検出信号のカウント数は、被験者の口からスコープユニット２０の先端のまでの距離を表わすことになるので、距離情報を取得していることになる。
【００５９】
観察対象特定部３７としては、たとえば、スコープユニット２０の先端位置情報と観察対象とを対応付けたテーブルを備え、そのテーブルを参照することによって観察対象を特定する構成を採用することができる。なお、観察対象としてはスコープユニット２０の先端の位置から特定できるものであればよく、たとえば、食道、胃、小腸などがある。
【００６０】
なお、被験者の口からスコープユニット２０の先端のまでの距離情報と、食道、胃、小腸など観察対象との関係は、被験者の身長などによって差があるので、被験者の身長などの情報も取得し、その情報も考慮して観察対象を特定するようにしてもよい。
【００６１】
また、上記実施形態においては、マトリクスデータを用いて画像信号に対し分光画像処理を施して分光推定画像を取得するようにしたが、分光推定画像を取得する信号処理の方法としてはこれに限らず、たとえば、ルックアップテーブルを用いて分光推定画像を取得するようにしてもよいし、ニューラルネットワークを用いて分光推定画像を取得するようにしてもよい。
【００６２】
また、上記説明では、本発明の画像取得装置の一実施形態を内視鏡システムに適用した例について説明したが、これに限らず、たとえば、腹腔鏡やコルポスコープなどにも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の画像取得装置の一実施形態を用いた内視鏡システムの概略構成を示すブロック図
【図２】図１に示す内視鏡システムの記憶部に記憶される推定マトリクスデータを説明するための図
【図３】複数種類の観察対象と複数種類の観察条件とに対応する推定マトリクスデータ１〜Ｚを示すテーブルの一例を示す図
【図４】観察対象および観察条件の選択画面の一例を示す図
【図５】本発明の画像取得装置のその他の実施形態を用いた内視鏡システムの概略構成を示すブロック図
【図６】内視鏡挿入部とマウスピースの構成の一例を示す図
【符号の説明】
【００６４】
１,５  内視鏡システム
２     入力部
２     スコープユニット
３     表示装置
１０   照明光ユニット
１１   ライトガイド
２０   スコープユニット
２１   結像光学系
２２   撮像素子
２３   回路
２４   変換部
２５   駆動部
２６   スコープコントローラ
２７   操作部
２８   照明窓
３０   プロセッサユニット
３１   画像取得部
３２   分光画像生成部（分光画像処理部）
３３   記憶部
３４   表示信号生成部
３５   制御部
３６   先端位置情報取得部
３７   観察対象特定部
４０   マウスピース
４１   光学センサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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